CN113769903A - 叶片出口角可变的直流旋风分离器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业除尘技术领域，尤其涉及一种叶片出口角可变的直流旋风分离器，包括进气管，所述进气管内设置有中心体，所述中心体上设置有传动机构和若干个活动叶片，若干个所述活动叶片环绕分布于所述进气管的内壁，所述传动机构传动连接于各个所述活动叶片并能活动调节各个活动叶片的出口角角度。本发明一种叶片出口角可变的直流旋风分离器能够在大输量的情况下对高温烟气进行高效预分离，较好地满足现有除尘系统对于预分离系统的要求。

Description

叶片出口角可变的直流旋风分离器

技术领域

本发明涉及工业除尘技术领域，尤其涉及一种叶片出口角可变的直流旋风分离器。

背景技术

在废铝熔烧车间的生产工艺中，熔烧、炒灰等工序会产生大量的含尘烟气。所产生的含尘烟气具有粒径微小、烟气量波动程度大、成分复杂、温度差别大等特点，如不进行有效的除尘操作，这些含尘烟气将会排放至企业车间或大气环境中，造成巨大的环境污染。

现有的除尘设备主要有重力沉降器、过滤分离器、旋风分离器、湿式喷雾除尘器等。其中旋风分离器具有结构简单、体积紧凑、成本低廉、分离效率高、性能稳定等优点，被广泛地用于高温和高压等工况下的气体净化过程。其中直流分离器具有压力损失小、设备体积小、气流处理量大、气流进出方向相同，易于多个分离器组合布置等特点，被广泛地应用于颗粒含量高、气体处理量大的场合。

工厂铝熔炼炉运行期间会释放大量的粉尘，这些粉尘会随着炉膛烟气向外扩散，炉膛烟气通过熔炉顶部的吸尘口进行吸尘管道的对接，根据除尘系统提供的风量进行抽排，并且实时根据熔炉不同的生产状态进行调节实际所需的风量，以达到节约能耗的目的。叶片出口角是直流分离器的关键参数，其影响着含尘气体经过导向叶片的切向速度，直接对分离效率产生影响。但现有的直流分离器叶片出口角无法改变，只能保持在一定的角度，对于多变的熔炉工况、波动的气量适应性差，不能很好地与除尘系统提供的变化风量相配合，对于不同的气量不能达到最佳的分离效率。因此直流分离器的压降损失和分离效率波动明显且不可控。

发明内容

针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种叶片出口角可变的直流旋风分离器，能够在大输量的情况下对高温烟气进行高效预分离，较好地满足现有除尘系统对于预分离系统的要求。

本发明提供一种叶片出口角可变的直流旋风分离器，包括进气管，所述进气管内设置有中心体，所述中心体上设置有传动机构和若干个活动叶片，若干个所述活动叶片环绕分布于所述进气管的内壁，所述传动机构传动连接于各个所述活动叶片并能活动调节各个活动叶片的出口角角度。

根据本发明的一种叶片出口角可变的直流旋风分离器，所述传动机构包括动力输入轴、传动轴以及若干个从动轴，所述动力输入轴延伸至所述进气管外，所述动力输入轴与所述传动轴之间通过第一齿轮组构成传动，若干个所述从动轴环绕分布于所述传动轴的外周并且分别传动连接于各个所述活动叶片以带动各个活动叶片偏转实现活动叶片出口角角度的调节，各个所述从动轴与所述传动轴之间分别通过第二齿轮组构成传动。

根据本发明的一种叶片出口角可变的直流旋风分离器，所述第一齿轮组包括第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第一锥齿轮固定套接于所述动力输入轴，所述第二锥齿轮固定套接于所述传动轴，所述第一锥齿轮和第二锥齿轮相互垂直啮合。

根据本发明的一种叶片出口角可变的直流旋风分离器，所述第二齿轮组包括第三锥齿轮和若干个第四锥齿轮，所述第三锥齿轮固定套接于所述传动轴，若干个所述第四锥齿轮分别固定套接于各个所述从动轴，各个所述第四锥齿轮分别垂直啮合于所述第三锥齿轮。

根据本发明的一种叶片出口角可变的直流旋风分离器，各个所述活动叶片分别分为基本段叶片和直线段叶片，所述基本段叶片固定在所述中心体上，所述直线段叶片传动连接于所述从动轴，通过所述从动轴带动所述直线段叶片偏转以调节活动叶片的出口角角度。

根据本发明的一种叶片出口角可变的直流旋风分离器，所述基本段叶片的端部设置有若干个第一轴套，所述直线段叶片的端部设置有若干个第二轴套，所述第一轴套和第二轴套分别套接在所述从动轴上，所述第一轴套活动套接于所述从动轴，所述第二轴套固定套接于所述从动轴。

根据本发明的一种叶片出口角可变的直流旋风分离器，若干个所述第一轴套和若干个所述第二轴套分别相互交错分布地套接在所述从动轴上。

根据本发明的一种叶片出口角可变的直流旋风分离器，所述中心体的相对两侧分别设置有导流体，各个导流体沿着所述进气管长度方向排列。

根据本发明的一种叶片出口角可变的直流旋风分离器，所述中心体的相对两端分别固定设置有固定挡板，各个所述固定挡板上分别设置有传动轴轴承，所述传动轴的两端分别活动套接在各个所述传动轴轴承内。

根据本发明的一种叶片出口角可变的直流旋风分离器，所述从动轴的两端分别活动套接有支座轴承，所述从动轴的两端分别通过支座轴承固定在所述中心体和进气管上。

本发明提供的一种叶片出口角可变的直流旋风分离器，由于若干个所述活动叶片环绕分布于所述进气管的内壁，因此可以利用各个活动叶片对流经进气管内的含尘气体进行分流，同时由于所述传动机构传动连接于各个所述活动叶片并能活动调节各个活动叶片的出口角角度，因此可以利用传动机构对各个活动叶片的出口角角度进行调节，该种方式打破了传统的直流式旋风分离器的设计思路，在传统的直流分离器的基础上设置了可以改变出口角的活动叶片，可改变出口角的活动叶片可以根据不同的实际工况，改变不同的出口角，使得含尘气体获得不同的切向速度以达到最佳的分离效果，因此能整体有效地提高直流分离器对不同工况下的含尘气体的分离效率，增强直流分离器对复杂多变工况的适应性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的内部结构示意图；

图3是本发明的内部结构示意图；

图4是本发明的局部结构示意图；

图5是本发明的局部结构示意图；

图6是本发明的局部结构示意图；

图7是本发明的局部结构示意图；

图8是本发明的局部结构示意图。

附图标记：

1-进气管；2-中心体；3-传动机构；4-活动叶片；5-导流体；6-支座轴承；7-排气管；

21-固定挡板；22-传动轴轴承；23-轴承端盖；24-齿轮紧定螺母；25-橡胶垫圈；26-固定螺栓；

31-动力输入轴；32-传动轴；33-从动轴；34-第一齿轮组；35-第二齿轮组；341-第一锥齿轮；342-第二锥齿轮；351-第三锥齿轮；352-第四锥齿轮；

41-基本段叶片；42-直线段叶片；411-第一轴套；421-第二轴套。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1和图2描述本发明的一种叶片出口角可变的直流旋风分离器，包括进气管1，进气管1的上端为进气口，下端为排气口，进气管1下端的排气口套接有排气管7，进气管1的内壁与排气管7的外壁之间通过预留的间隙形成一个环形空间，进气管1内固定安装有中心体2，圆柱形的中心体2起支撑作用，中心体2靠近进气管1上端的进气口，中心体2上设有传动机构3和多个活动叶片4，各个活动叶片4环绕分布于进气管1的内壁并且倾斜一定角度，各个活动叶片4的下端形成有出口角，传动机构3传动连接于各个活动叶片4，通过传动机构3能活动调节各个活动叶片4的出口角角度，在可改变出口角的前后，气流会被螺旋加速进入中心体2与进气管1组成的环形分离区进行充分地发展并分离，粉尘颗粒由进气管1下端与排气管7上端之间形成的环形间隙区域排出，干净的气流则进入排气管7。

在本实施例中，由于各个活动叶片4环绕分布于进气管1的内壁，因此可以利用各个活动叶片4对流经进气管1内的含尘气体进行分流，同时由于传动机构3传动连接于各个活动叶片4并能活动调节各个活动叶片4的出口角角度，因此可以利用传动机构3对各个活动叶片4的出口角角度进行调节，该种方式打破了传统的直流式旋风分离器的设计思路，在传统的直流分离器的基础上设置了可以改变出口角的活动叶片，可改变出口角的活动叶片可以根据不同的实际工况，改变不同的出口角，使得含尘气体获得不同的切向速度以达到最佳的分离效果，因此能整体有效地提高直流分离器对不同工况下的含尘气体的分离效率，增强直流分离器对复杂多变工况的适应性。

在本实施例的方案中，如图3～图8所示，传动机构3包括动力输入轴31、传动轴32以及多个从动轴33，动力输入轴31横向延伸至进气管1外，动力输入轴31与传动轴32之间通过第一齿轮组34构成传动，各个从动轴33环绕分布于传动轴32的外周，并且各个从动轴33分别传动连接于各个活动叶片4，从而可以通过各个从动轴33的转动带动各个活动叶片4偏转，以实现活动叶片4出口角角度的调节，各个从动轴33与传动轴32之间分别通过第二齿轮组35构成传动。

使用时，可以方便地从进气管1的外部对动力输入轴31输入主动力，例如可以通过手动或自动调节动力输入轴31，当动力输入轴31转动后，可以通过第一齿轮组34带动传动轴32旋转，旋转得传动轴32又可以通过各个第二齿轮组35分别带动各个从动轴33旋转，当从动轴33旋转时，便可以带动各个活动叶片4偏转，实现活动叶片4出口角角度的调节，故可以根据不同的实际工况，灵活改变各个活动叶片4不同的出口角，使得含尘气体获得不同的切向速度以达到最佳的分离效果，因此只要通过从外部操控动力输入轴31，便可以调节各个活动叶片4的出口角角度，从而操控更为方便，传动结构也较为简单。

在本实施例的方案中，如图3～图8所示，第一齿轮组34包括第一锥齿轮341和第二锥齿轮342，第一锥齿轮341固定套接于动力输入轴31，第二锥齿轮342固定套接于传动轴32，第一锥齿轮341和第二锥齿轮342相互垂直啮合。因此可以实现动力输入轴31与传动轴32之间的传动。

在本实施例的方案中，如图3～图8所示，第二齿轮组35包括第三锥齿轮351和多个第四锥齿轮352，第三锥齿轮351固定套接于传动轴32，各个第四锥齿轮352分别固定套接于各个从动轴33，各个第四锥齿轮352分别垂直啮合于第三锥齿轮351。因此可以实现传动轴32与各个从动轴33之间的传动。

在本实施例的方案中，如图3～图8所示，各个活动叶片4分别分为基本段叶片41和直线段叶片42，基本段叶片41靠近进气管1上端的进气口，直线段叶片42位于基本段叶片41的下侧，基本段叶片41固定在中心体2上，例如可以把基本段叶片41焊接在中心体2上，直线段叶片42的上侧传动连接于从动轴33，通过从动轴33带动直线段叶片42偏转，从而可以调节活动叶片4的出口角角度。

由于把活动叶片4分为两段，并且基本段叶片41为固定设置，基本段叶片41始终保持固定状态，并通过调节直线段叶片42的偏转角度，实现改变活动叶片4下端的出口角角度，因此该结构可以避免在调节过程中活动叶片4产生过大的活动幅度，仅通过活动调节下端的直线段叶片42便可以实现出口角角度的调节，调节过程更为灵活。

另外，直线段叶片42与中心体2的内壁留有间隙，以便直线段叶片42可以自由地沿从动轴33转动，但该间隙应尽可能小。

在本实施例的方案中，如图3～图8所示，基本段叶片41的下端部设置有两个第一轴套411，直线段叶片42的上端部设置有三个第二轴套421，第一轴套411和第二轴套421分别套接在从动轴33上，第一轴套411活动套接于从动轴33，即第一轴套411的内径略大于从动轴33的直径，以保证从动轴33在第一轴套411中的自由转动，同时，第二轴套421固定套接于从动轴33，即第二轴套421的内径与从动轴33的直径相同，以保证第二轴套421与从动轴33的完全固定。

另外，第一轴套411的外径和第二轴套421的外径应保持一致，以保证气流在两段叶片之间的平滑过渡。

在本实施例的方案中，如图3～图8所示，各个第一轴套411和各个第二轴套421分别相互交错分布地套接在从动轴33上，即两种管套应分段、交叉、互补设置，以保证两段叶片的啮合程度和结构强度。

在本实施例的方案中，如图3～图8所示，中心体2的上下两侧分别设置有导流体5，各个导流体5沿着进气管1长度方向排列。导流体5可以为圆锥形，可以避免产生气流涡旋，减少能量损失。

在本实施例的方案中，如图3～图8所示，中心体2的上下两端分别固定设置有固定挡板21，各个固定挡板21上分别设置有传动轴轴承22，传动轴32的两端分别活动套接在各个传动轴轴承22内。

在本实施例的方案中，如图3～图7所示，从动轴33的左右两端分别活动套接有支座轴承6，从动轴33的两端分别通过支座轴承6固定在中心体2和进气管1上。

在本实施例的方案中，如图3～图8所示，各个传动轴轴承22的外端分别安装有轴承端盖23；同时，第二锥齿轮342和第三锥齿轮351分别通过齿轮紧定螺母24固定套接在传动轴32上；另外，支座轴承6的内侧安装有橡胶垫圈25，并且支座轴承6由固定螺栓26固定。

另外，排气管7上端与进气管1的上端之间设置有排尘口，进气管1具有第一中心轴，中心体2具有第二中心轴，排气管7具有第三中心轴，排尘口具有第四中心轴，第一中心轴、第二中心轴、第三中心轴以及第四中心轴重合。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种叶片出口角可变的直流旋风分离器，包括进气管(1)，其特征在于，所述进气管(1)内设置有中心体(2)，所述中心体(2)上设置有传动机构(3)和若干个活动叶片(4)，若干个所述活动叶片(4)环绕分布于所述进气管(1)的内壁，所述传动机构(3)传动连接于各个所述活动叶片(4)并能活动调节各个活动叶片(4)的出口角角度。

2.根据权利要求1所述的叶片出口角可变的直流旋风分离器，其特征在于，所述传动机构(3)包括动力输入轴(31)、传动轴(32)以及若干个从动轴(33)，所述动力输入轴(31)延伸至所述进气管(1)外，所述动力输入轴(31)与所述传动轴(32)之间通过第一齿轮组(34)构成传动，若干个所述从动轴(33)环绕分布于所述传动轴(32)的外周并且分别传动连接于各个所述活动叶片(4)以带动各个活动叶片(4)偏转实现活动叶片(4)出口角角度的调节，各个所述从动轴(33)与所述传动轴(32)之间分别通过第二齿轮组(35)构成传动。

3.根据权利要求2所述的叶片出口角可变的直流旋风分离器，其特征在于，所述第一齿轮组(34)包括第一锥齿轮(341)和第二锥齿轮(342)，所述第一锥齿轮(341)固定套接于所述动力输入轴(31)，所述第二锥齿轮(342)固定套接于所述传动轴(32)，所述第一锥齿轮(341)和第二锥齿轮(342)相互垂直啮合。

4.根据权利要求2所述的叶片出口角可变的直流旋风分离器，其特征在于，所述第二齿轮组(35)包括第三锥齿轮(351)和若干个第四锥齿轮(352)，所述第三锥齿轮(351)固定套接于所述传动轴(32)，若干个所述第四锥齿轮(352)分别固定套接于各个所述从动轴(33)，各个所述第四锥齿轮(352)分别垂直啮合于所述第三锥齿轮(351)。

5.根据权利要求2所述的叶片出口角可变的直流旋风分离器，其特征在于，各个所述活动叶片(4)分别分为基本段叶片(41)和直线段叶片(42)，所述基本段叶片(41)固定在所述中心体(2)上，所述直线段叶片(42)传动连接于所述从动轴(33)，通过所述从动轴(33)带动所述直线段叶片(42)偏转以调节活动叶片(4)的出口角角度。

6.根据权利要求5所述的叶片出口角可变的直流旋风分离器，其特征在于，所述基本段叶片(41)的端部设置有若干个第一轴套(411)，所述直线段叶片(42)的端部设置有若干个第二轴套(421)，所述第一轴套(411)和第二轴套(421)分别套接在所述从动轴(33)上，所述第一轴套(411)活动套接于所述从动轴(33)，所述第二轴套(421)固定套接于所述从动轴(33)。

7.根据权利要求6所述的叶片出口角可变的直流旋风分离器，其特征在于，若干个所述第一轴套(411)和若干个所述第二轴套(421)分别相互交错分布地套接在所述从动轴(33)上。

8.根据权利要求1所述的叶片出口角可变的直流旋风分离器，其特征在于，所述中心体(2)的相对两侧分别设置有导流体(5)，各个导流体(5)沿着所述进气管(1)长度方向排列。

9.根据权利要求2所述的叶片出口角可变的直流旋风分离器，其特征在于，所述中心体(2)的相对两端分别固定设置有固定挡板(21)，各个所述固定挡板(21)上分别设置有传动轴轴承(22)，所述传动轴(32)的两端分别活动套接在各个所述传动轴轴承(22)内。

10.根据权利要求2所述的叶片出口角可变的直流旋风分离器，其特征在于，所述从动轴(33)的两端分别活动套接有支座轴承(6)，所述从动轴(33)的两端分别通过支座轴承(6)固定在所述中心体(2)和进气管(1)上。

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